1.本發(fā)明屬于礦井相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種礦井斜巷行車安全防護(hù)系統(tǒng)及其布置方法。

背景技術(shù)：

2.無軌膠輪車以其快捷、高效、靈活的特點，在近水平斜井或者平硐開采的礦井輔助運輸中得到廣泛應(yīng)用，但由于車輛行駛過程中可能會出現(xiàn)剎車失靈、脫檔、司機操作不當(dāng)?shù)惹闆r，導(dǎo)致車輛運輸過程中特別是斜巷運輸時“跑車”事故的發(fā)生，造成人員傷亡，影響礦井安全生產(chǎn)。因此，針對礦井實際地理位置、巷道分布、防護(hù)設(shè)施基礎(chǔ)等設(shè)計整體布置防護(hù)設(shè)施，對于現(xiàn)代化煤礦無軌化運輸?shù)耐茝V十分必要。

3.目前，雖然無軌膠輪車使用廣泛，但國內(nèi)對礦井無軌膠輪車在井下斜巷長坡段的失速防護(hù)設(shè)施整體布置方法研究較少，大部分礦井僅僅在巷道壁上安裝輪胎作為簡易緩沖裝置，這種簡易裝置保護(hù)效果有限，在無軌膠輪車失控事故發(fā)生時，難以使車輛得到有效控制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

4.為了解決現(xiàn)有技術(shù)中由于簡易防護(hù)且未有系統(tǒng)防護(hù)布置方法而導(dǎo)致的“跑車”事故的問題，本發(fā)明提供一種礦井斜巷行車安全防護(hù)系統(tǒng)及其布置方法，解決了當(dāng)無軌膠車在斜井運輸途中發(fā)生速度失控時，通過與安裝在巷道不同區(qū)域的防護(hù)設(shè)施碰撞耗能，從而使膠輪車速度減慢，直至停車，避免剛性阻車對車輛和乘車人員造成不必要的傷害，最大程度地滿足乘坐人員的安全。

5.為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種礦井斜巷行車安全防護(hù)系統(tǒng)的布置方法，包括如下步驟：

6.s1根據(jù)礦用無軌膠輪車車輛作業(yè)的限速規(guī)定，模擬無軌膠輪車失速狀態(tài)得到無軌膠輪車的行進(jìn)距離，按照所述行進(jìn)距離將納米吸能阻車器間隔布置在巷道直道段內(nèi)；

7.s2在兩個納米吸能阻車器之間布置納米吸能緩沖裝置，所述納米吸能緩沖裝置靠近前一納米吸能阻車器；

8.s3在巷道彎道段布置納米吸能安全防護(hù)裝置，得到礦井斜巷行車安全防護(hù)系統(tǒng)。

9.進(jìn)一步的，步驟s1中，所述限速規(guī)定依據(jù)煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)mt/t 989

?

2006。

10.進(jìn)一步的，步驟s2中，所述納米吸能緩沖裝置與前一納米吸能阻車器之間的距離為75

±

5m，所述納米吸能阻車器距離彎道入口處距離不足75m時不布置納米吸能緩沖裝置。

11.進(jìn)一步的，所述納米吸能阻車器固定設(shè)置在巷道的硐室內(nèi)，所述硐室內(nèi)布置有斜面支架，所述納米吸能阻車器放置在斜面支架上。

12.進(jìn)一步的，所述斜面支架為鋼結(jié)構(gòu)件，所述斜面支架的低的一邊朝向巷道方向，當(dāng)無軌膠車失速時納米吸能阻車器從斜面支架滑落于巷道內(nèi)。

13.進(jìn)一步的，所述納米吸能阻車器垂直掛裝于巷道側(cè)壁上。

14.進(jìn)一步的，納米吸能緩沖裝置設(shè)置在車輛下行方向巷道左側(cè)的墻壁上，納米吸能緩沖裝置為納米吸能緩沖墊。

15.進(jìn)一步的，納米吸能安全防護(hù)裝置安裝于車輛下行方向巷道右側(cè)硐室壁上。

16.進(jìn)一步的，所述納米吸能安全防護(hù)裝置安裝前要檢查硐室側(cè)壁平整程度。

17.本發(fā)明還提供一種礦井斜巷行車安全防護(hù)系統(tǒng)的布置方法布置得到的礦井斜巷行車安全防護(hù)系統(tǒng)。

18.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

19.本發(fā)明為了解決煤礦斜井安全防護(hù)設(shè)施的布置問題，提供了一種科學(xué)、有效、可復(fù)制的礦井斜巷安全防護(hù)系統(tǒng)布置方法，該防護(hù)設(shè)施布置方法根據(jù)巷道實際情況設(shè)計，依據(jù)防護(hù)設(shè)施功能特點的不同通過計算確定防護(hù)設(shè)施布置方法，在巷道內(nèi)多點布置納米吸能阻車器、納米吸能緩沖裝置和納米吸能安全防護(hù)裝置，對車輛失速進(jìn)行全面多方位防護(hù)，避免運輸車輛失速時巷道壁剛性阻車對車輛和乘車人員造成不必要的傷害，確保無軌膠輪車與乘車人員的安全。

20.本發(fā)明提供的布置方法布置得到的煤礦斜井安全防護(hù)系統(tǒng)中，納米吸能阻車器能夠在膠輪車失速時第一時間檢測到并主動滑落地面有效阻止失速車輛前進(jìn)；納米吸能緩沖裝置作為阻車器的補充，提供被動防護(hù)，在車輛失速撞擊時能夠有效吸收撞擊能量；納米吸能安全防護(hù)裝置布置于彎道段提供被動防護(hù)，車輛在彎道處失速撞擊時能夠有效吸收撞擊能量，結(jié)合主動防護(hù)和被動防護(hù)，能夠應(yīng)對煤礦斜井車輛失速的各種情況，能夠在可接受極限速度范圍內(nèi)提供必要的主動、被動防護(hù)措施，最大程度的保障車輛安全。

附圖說明

21.圖1一種礦井斜巷行車安全防護(hù)系統(tǒng)布置方法示意圖；

22.附圖中：1為納米吸能阻車器；2為納米吸能安全防護(hù)裝置；3為納米吸能緩沖裝置。

具體實施方式

23.下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

24.礦井斜巷行車防護(hù)設(shè)施的布置，以礦井實際煤礦斜井巷道建設(shè)條件為基礎(chǔ)，以最大限度保護(hù)無軌膠輪車行車安全為目的。根據(jù)不同巷道條件，在不同位置布置納米吸能安全防護(hù)裝置2、納米吸能緩沖裝置3和納米吸能阻車器1，為井下行車提供安全防護(hù)。其中納米吸能安全防護(hù)裝置2、納米吸能緩沖裝置3為被動防護(hù)設(shè)施，納米吸能阻車器1為主動防護(hù)設(shè)施。

25.在安全防護(hù)設(shè)備布置方案規(guī)劃時，按照礦井實際條件，考慮極限情況，通過科學(xué)計算，綜合考慮確定布置方案。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下布置方法，包括：

26.1.納米吸能阻車器1作為主動防護(hù)設(shè)施，布置時模擬計算無軌膠輪車失速狀態(tài)。根據(jù)煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)mt/t 989

?

2006礦用防爆柴油機無軌膠輪車通用技術(shù)條件中對礦用無軌膠輪車車輛作業(yè)的限速規(guī)定，礦用無軌膠輪車車輛運送物料時行駛速度不得超過40km/h，運送人員時行駛速度不得超過25km/h，選定無軌膠輪車最大車重為8000kg，正常速度設(shè)為25km/h，最大速度為70km/h。根據(jù)目前國內(nèi)煤礦企業(yè)無軌膠輪車副斜井設(shè)計，無軌膠輪車副斜井的坡度一般控制在6

°

內(nèi)，結(jié)合煤礦企業(yè)的廣泛調(diào)研，計算時坡度設(shè)置為5.5

°

。若車輛在

行進(jìn)過程中失速，此時緊靠車輛重力加速滑行，忽略地面摩擦，計算如下：

27.車下滑加速度：a＝g*sin5.5

°

＝0.939m/s228.根據(jù)公式：2as＝v

t2

–

v

02

29.單位換算：20km/h≈6.94m/s 75km/h≈19.44m/s

30.則

31.其中，g為重力加速度，單位為m/s；s為車輛失速時的行進(jìn)距離，v0為初始速度；v

t

為最大速度。

32.車輛失速時車速從25km/h增至70km/h時，行進(jìn)距離s為176m，考慮到巷道內(nèi)布置時留有余量，將納米吸能阻車器1布置間隔設(shè)定為176

±

15m。

33.優(yōu)選的，納米吸能阻車器1通過固定設(shè)置在巷道的硐室內(nèi)或巷道側(cè)壁上，由于硐室不占用行車通道空間，且一般硐室內(nèi)電等基礎(chǔ)設(shè)施完備，因此納米吸能阻車器1優(yōu)先布置于硐室。

34.硐室設(shè)置有斜面支架，斜面支架為鋼結(jié)構(gòu)件，斜面支架的低的一邊朝向巷道方向，納米吸能阻車器1放置在斜面支架上，當(dāng)無軌膠車失速時，納米吸能阻車器1從斜面支架滑落在巷道內(nèi)。

35.優(yōu)選的，納米吸能阻車器1還可以垂直掛裝于巷道側(cè)壁上，通過螺栓固定。

36.2.在納米吸能阻車器1的下方，煤礦斜井巷道車輛下行方向的左側(cè)墻壁上布置納米吸能緩沖裝置3用于車輛失速時撞擊被動吸收能量，納米吸能緩沖裝置3是礦井斜巷行車安全防護(hù)設(shè)施三位一體防護(hù)體系的重要組成部分，布置于巷道直道段，既可以獨立起到防護(hù)作用，也可以作為納米吸能阻車器的補充，在阻車器攔截失敗或未能有效攔截時被動吸收失速的車輛能量。

37.優(yōu)選的，納米吸能緩沖裝置3也可以單獨使用，對巷道行車、巷道提供保護(hù)。

38.納米吸能緩沖裝置3布置時一方面考慮防撞功能，另一方面也是對納米吸能阻車器功能的補充，在納米吸能阻車器1攔截失敗或失速發(fā)生在兩個阻車器之間時發(fā)揮作用，如果是納米吸能阻車器1攔截失敗，則失速車輛速度進(jìn)一步變快，因此布置時應(yīng)更接近上側(cè)納米阻車器。

39.綜合上述原因，考慮車輛下行方向巷道的左側(cè)不利于布置因素需要一定的浮動范圍，將納米吸能緩沖裝置3布置于納米吸能阻車器1下方75

±

5m處。在上述距離范圍內(nèi)布置，既能有效獨立被動吸收失速的膠輪車能量，又能有效的作為納米吸能阻車器1的補充。

40.優(yōu)選的，納米吸能緩沖裝置3為納米吸能防撞墊，納米吸能緩沖墊是專門針對煤礦斜巷直道段所設(shè)計的一類防撞設(shè)施，它能夠在巷道車輛發(fā)生跑車事故時被動吸收撞擊能量，保護(hù)人員、車輛、巷道的安全。既是一種獨立起保護(hù)作用的設(shè)施，同時也對納米吸能阻車器起到了很好的功能補充。

41.優(yōu)選的，納米吸能緩沖裝置3布置于無軌膠車下行方向的巷道左側(cè)墻壁上，能夠有效應(yīng)對車輛對巷道左側(cè)撞擊事故。

42.3.納米吸能安全防護(hù)裝置2布置于煤礦斜井巷道彎道段，能夠有效的被動吸收撞擊能量并對失速車輛進(jìn)行導(dǎo)向。

43.優(yōu)選的，納米吸能安全防護(hù)裝置2采用壁掛安裝，安裝于車輛下行方向巷道右側(cè)墻

壁上，安裝前應(yīng)檢查側(cè)壁平整程度。如果墻面平整，則通過定位、打孔、植筋、掛裝四個環(huán)節(jié)進(jìn)行安裝。如果側(cè)壁平整度不佳，應(yīng)先對墻面進(jìn)行找平處理。

44.見如圖1所示，本發(fā)明是一種煤礦斜井安全防護(hù)布置方案，包括納米吸能阻車器1，納米吸能安全防護(hù)裝置22，納米吸能緩沖裝置3。安裝時，納米吸能緩沖裝置3和納米吸能安全防護(hù)裝置2均由螺栓固定于巷道墻壁上；納米吸能阻車器1根據(jù)前述布置方法布置于硐室或墻壁上，布置于硐室的阻車器放置于斜面架子上。

45.井下安全防護(hù)設(shè)施系統(tǒng)中各防護(hù)設(shè)施的布置遵循以下規(guī)則：

46.1)納米吸能安全防護(hù)裝置2安裝于車輛下行方向的彎道處巷道的右側(cè)硐室壁上。

47.2)納米吸能阻車器1布置于車輛下行方向直路段巷道的右側(cè)，每間隔176m

±

15m布置1個。納米吸能阻車器1安裝時有兩種形式，一種布置于硐室，另一種布置于硐室壁上。在距離前后阻車器176m

±

15時布置阻車器1套，并優(yōu)先布置于硐室，布置于硐室內(nèi)的納米吸能阻車器放置在斜面支架上，斜面支架一般為鋼結(jié)構(gòu)件，加工成一頭高一頭低的斜面支架，放置斜面支架時，低的一頭朝向巷道方向，納米吸能阻車器沿斜面放置于支架，動作時納米吸能阻車器沿著斜面滑落于巷道內(nèi)。

48.3)納米吸能緩沖墊布置于車輛下行方向的巷道左側(cè)墻壁，位置布置于阻車器后方75m

±

5m處。

49.4)納米吸能阻車器1距離彎道入口處距離不足75m不布置納米吸能緩沖墊。技術(shù)特征：

1.一種礦井斜巷行車安全防護(hù)系統(tǒng)的布置方法，其特征在于，包括如下步驟：s1根據(jù)礦用無軌膠輪車車輛作業(yè)的限速規(guī)定，模擬無軌膠輪車失速狀態(tài)得到無軌膠輪車的行進(jìn)距離，按照所述行進(jìn)距離將納米吸能阻車器(1)間隔布置在巷道直道段內(nèi)；s2在兩個納米吸能阻車器(1)之間布置納米吸能緩沖裝置(3)，所述納米吸能緩沖裝置(3)靠近前一納米吸能阻車器(1)；s3在巷道彎道段布置納米吸能安全防護(hù)裝置(2)，得到礦井斜巷行車安全防護(hù)系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦井斜巷行車安全防護(hù)系統(tǒng)的布置方法，其特征在于，步驟s1中，所述限速規(guī)定依據(jù)煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)mt/t 989

?

2006。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦井斜巷行車安全防護(hù)系統(tǒng)的布置方法，其特征在于，步驟s2中，所述納米吸能緩沖裝置(3)與前一納米吸能阻車器(1)之間的距離為75

±

5m，所述納米吸能阻車器(1)距離彎道入口處距離不足75m時不布置納米吸能緩沖裝置(3)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦井斜巷行車安全防護(hù)系統(tǒng)的布置方法，其特征在于，所述納米吸能阻車器(1)固定設(shè)置在巷道的硐室內(nèi)，所述硐室內(nèi)布置有斜面支架，所述納米吸能阻車器(1)放置在斜面支架上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種礦井斜巷行車安全防護(hù)系統(tǒng)的布置方法，其特征在于，所述斜面支架為鋼結(jié)構(gòu)件，所述斜面支架的低的一邊朝向巷道方向，當(dāng)無軌膠車失速時納米吸能阻車器(1)從斜面支架滑落于巷道內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦井斜巷行車安全防護(hù)系統(tǒng)的布置方法，其特征在于，所述納米吸能阻車器(1)垂直掛裝于巷道側(cè)壁上。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦井斜巷行車安全防護(hù)系統(tǒng)的布置方法，其特征在于，納米吸能緩沖裝置(3)設(shè)置在車輛下行方向巷道左側(cè)的墻壁上，納米吸能緩沖裝置(3)為納米吸能緩沖墊。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦井斜巷行車安全防護(hù)系統(tǒng)的布置方法，其特征在于，納米吸能安全防護(hù)裝置(2)安裝于車輛下行方向巷道右側(cè)硐室壁上。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種礦井斜巷行車安全防護(hù)系統(tǒng)的布置方法，其特征在于，所述納米吸能安全防護(hù)裝置(2)安裝前要檢查硐室側(cè)壁平整程度。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的一種礦井斜巷行車安全防護(hù)系統(tǒng)的布置方法布置得到的礦井斜巷行車安全防護(hù)系統(tǒng)。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開一種礦井斜巷行車安全防護(hù)系統(tǒng)及其布置方法，該布置方法結(jié)合主動防護(hù)和被動防護(hù)，根據(jù)礦用無軌膠輪車車輛作業(yè)的限速規(guī)定，模擬無軌膠輪車失速狀態(tài)得到無軌膠輪車的行進(jìn)距離，按照所述行進(jìn)距離在巷道直道段內(nèi)布置納米吸能阻車器，在納米吸能阻車器下方75

技術(shù)研發(fā)人員：李茂慶 李盟潔 馬嘯 黨文龍 衛(wèi)琛浩 劉致遠(yuǎn) 劉彥軍 史雅娜 趙君慧 汪佩 丁鑫

受保護(hù)的技術(shù)使用者：陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院有限責(zé)任公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.01.16

技術(shù)公布日：2021/4/20